水污染控制工程課程改革與實踐

閆立龍 任 源 張 穎 代英杰

1.東北農業大學 黑龍江哈爾濱 150030 2.哈爾濱工業大學 黑龍江哈爾濱 150090

目前，我國有近300所高校開設了環境工程專業[1]，其中水污染控制工程課程是環境工程專業的核心課程之一，受到了普遍重視。水污染控制工程是環境工程本科專業一門重要的專業主干課程，同時又是一門多學科交叉、工程性質較強的課程。在整個教學過程中，如何在短學時內提高課堂教學效果與信息量，將理論學習與實踐教學有機地結合起來，提高學生分析問題、解決問題的能力，是目前亟須解決的問題。筆者結合學校定位和專業特色，根據幾年來水污染控制工程的課堂教學與實踐教學的經驗和體會，對水污染控制工程這門課程進行了積極改革和探索，取得了良好的教學效果。

1 改革教學方法，整合教學內容

1.1 改革教學方法，提高教學效率

水污染控制工程涉及化學、物理化學、流體力學、環境工程、微生物學等方面的知識，若在較少的學時內完成該課程的基本教學內容，必須改革教學方法，提高課堂教學效率。我們要求學生充分利用課外時間，做好課前預習，了解水污染控制工程所學內容的相關知識，這樣授課教師不用對相關知識做過多闡述，明顯提高了授課速度。與此同時，在具體教學過程中，為提高學生的學習興趣，將理論教學與工程實例相結合，如在講解污水水質指標和分類時，結合“松花江水污染”事件進行講解；在教授污水生物處理工藝時，結合哈爾濱太平污水處理廠的具體工藝進行講解，這樣極大地提高了學生的學習興趣和效率。

1.2 選擇適宜教材，合理安排教學內容

在教材選擇上，我們一貫堅持選用全國知名出版社的高水平教材，東北農業大學“水污染控制工程”課程選用高等教育出版社出版的高廷耀、顧國維主編的《水污染控制工程》(下冊)，以建筑工業出版社出版的張自杰編寫的《排水工程》作為輔助教材，并在教學與輔導中利用相關期刊及互聯網資源構建立體化系列教材。

水污染控制工程課程是以生物、物理化學、化工等課程為理論基礎，用工程學方法研究控制自然水體污染的途徑以及廢水處理的工藝和工程技術[2]。這門課程采用傳統授課模式所用的學時數一般為60～80學時，一些學校甚至達到100學時以上[3]，而東北農業大學環境科學系則設定為48學時，明顯存在學時數不足的問題。如何在有限的學時內盡可能多地教授給學生更多的知識是任課教師需要考慮的問題，對教學內容要進行取舍。我們堅持的原則是“統籌考慮，避免重復”，東北農業大學環境科學系在相關課程設置中，開設環境工程設計和環境工程綜合實驗兩門課程，為避免課程內容重復，主要講解污水處理部分，以物理處理方法—化學處理方法—生物處理方法為主線，重點講解物理方法和生物處理方法，將課程涉及的設計性內容安排在環境工程設計上進行講述；有些課程內容，如吸附部分安排到環境污染控制綜合實驗課程上；通過對新技術、新理論做適當的補充，拓寬了學生的知識面，明顯地拓展了學生的思路，如講述生物脫氮理論與技術時，將短程硝化-反硝化、厭氧氨氧化等知識點進行了補充。總之，通過合理地安排教學內容，使得學生在較短的時間內，盡可能全面地獲得水污染控制工程方面的專業知識。

2 改革教學手段，注重傳統教學與現代教學的結合

多媒體是一種集文字、圖形、圖像、動畫、聲音、視頻等為一體的綜合信息處理技術[4]，它具有直觀、形象、生動及信息量大等特點，深受廣大師生歡迎。相比于傳統教育手段，多媒體教學在以下幾個方面具有明顯優勢：教學容量大；調動學生積極性；激發學生學習興趣；拓寬課堂教學形式；促進教學改革等。多媒體教學雖然有很多優勢，但如果教師很少或幾乎沒有板書，一味地將多媒體作為“電子板書”，學生上課時幾乎全是在記筆記，沒有消化和吸收的時間，會導致師生之間缺乏有效的互動，影響教學效果。同時，學生長時間面對高亮度的投影銀幕容易造成視覺疲勞，也會影響教學質量。

水污染控制工程這門課的教學內容構架較為復雜，其內容既包括很多敘述性的理論知識，又含有許多工藝流程圖、儀器設備結構圖等，一味采取一種教學手段，學生會感到厭煩。為激發學生的學習熱情，可對基本文字理論部分采用傳統板書式的教學手段，教師在書寫過程中，學生即可對所學知識進行消化和吸收；對于工藝流程圖、儀器設備結構圖等則采用現代教學手段，如PPT，Flash，DV等，使該課程的知識架構具有很強的邏輯性，教學內容的詮釋更加形象生動。

3 改革考核方式，提高平時成績比重

考試是檢驗教師教學和學生學習效果的重要手段。傳統的考試方法使學生更多地學會所謂“突擊式”的學習方式，考試前幾周乃至幾天集中學習某門課程，以應對期末考試，這種考試方式不利于培養創新能力、分析及解決問題的能力，學生對所學內容也掌握得不夠扎實，考試后頭腦中相關知識所剩無幾。針對這種狀況，我們對考試方式進行了改革，在繼承了傳統考試方式的同時，也強調平時成績的重要性，提高平時成績在總成績中的比重，達到30%，這部分成績包括作業、隨堂考試、課前預習、課前資料的收集與整理等。

4 改革實踐教學環節，注重理論聯系實際

水污染控制工程是一門實踐性要求較高的課程，必須加強實踐環節。課堂所學的理論知識與實驗、實習結合起來，能夠提高學生學習的興趣，進而提高學習效率。

4.1 加強實驗教學環節，提高學生的參與意識

教師在授課過程中將城鎮污水、特殊工業污水處理工程實例，如工程圖片及廢污水處理工程現場錄像直接引入到多媒體課件中，讓學生對此有較為直觀的認識。

在實驗教學過程中，將水污染控制工程中的重點內容—生物處理部分設計成一個連續的實驗，其中包括連續流活性污泥法處理污水實驗，并通過調動學生的積極性，將實驗課程改成SBR處理污水實驗，同時測定活性污泥的污泥濃度、污泥沉降比和污泥體積指數，這樣既明確了三者的關系，又對污水生物處理系統有了明確的認識和了解，并加深了對所學基礎理論知識的掌握。

為加強實驗教學環節，授課教師除完成實驗課要求的基本內容外，還帶領學生參觀教師的科研室，對于實驗室的模型進行講解，包括實驗模型的設計原理、注意事項等，進一步增強學生學習的興趣。

為提高學生的參與意識，我校設有“大學生創新基金”，為有興趣參與研究的學生提供實踐平臺，并配有專門教師對其進行指導，學生可自己設立科研項目或者參與教師的教學科研活動，從事力所能及的技術開發工作，使學生在實踐活動過程中提高創新能力、動手能力、分析及解決問題的能力。

4.2 抓好學生實習基地的建設

在課程教學之后，我們帶領學生走出課堂，選擇有代表性的工業廢水處理廠和城市污水處理廠作為實習基地，由現場工程師與任課教師共同介紹污水處理廠主要構筑物參數、運行情況、可能遇到的問題及解決措施等。這樣可以讓學生有機會深入生產實際，了解我國污水處理廠的基本狀況，做到理論與工程實踐相結合，收到了事半功倍的效果。

5 結束語

水污染控制工程是環境工程專業的主干課程之一。教學過程中，我們通過整合教學內容，改革教學方法、教學手段與考核方式；同時注重理論課與實踐教學環節的緊密結合，顯著提高了教學效果，提高了學生分析問題、解決問題的能力，為學生的畢業、就業及深造打下了良好基礎。

[1] 楊林,李偉,李宏.我國地方高校發展戰略研究[J].國家教育行政學院學報,2009(11):3-7.

[2] 解清杰,黃衛紅,吳向陽.淺談地方高校“水污染控制工程”課程雙語教學[J].中國電力教育,2010(33):131-133.

[3] 李潛,吳春篤,劉宏.水污染控制工程課程體系改革探討[J].教學研究,2009,32(4):61-64.

[4] 成官文,解慶林,朱義年.水污染控制工程課程改革與實踐[J].理工高教研究,2006,25(1):102-103.